城市生活垃圾焚烧底灰渗滤液的特性

为了研究城市生活垃圾焚烧(municipal solid waste incineration, MSWI)底灰在填埋场中的浸出特性,在实验室条件下对MSWI底灰进行了为期48周的模拟淋溶实验,并对产生的渗滤液的性质进行了分析。模拟实验包括缺氧柱和好氧柱,分别测定了2个柱中产生的渗滤液的pH、ORP、TP、TN、COD和TOC等指标。实验结果发现,渗滤液的性质的随时间和模拟降雨次数的增加而不断发生变化,其中pH值持续下降,而ORP则逐渐升高然后下降;COD、TOC 、TP、和TN浓度在前8周内依次达到最大值而后降低,变化趋势可分为急速上升阶段、快速下降、缓慢下降和基本稳定4个阶段。从整个实验过程来看, pH的下降较缓慢,在实验进行到第48周时,缺氧柱和好氧柱的pH值分别为12.33和11.43,仍维持在强碱性。在实验结束时,2组实验中产生的渗滤液的pH、TOC和COD等3项水质指标均超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18989-2002)一级A排放标准。     

垃圾焚烧炉渣铁磁性物质提取及特性表征

本研究以重庆市生活垃圾焚烧炉渣为研究对象,分别采用纯水、无水乙醇和丙酮3种溶剂作为提纯介质对焚烧炉渣中铁磁性物质进行湿法提取,并对提取出来的铁磁性物质的铁含量、矿物组分、铁价态分布进行分析表征。实验结果表明,二步-湿法并干法提取所得的铁磁性物质铁含量分别为375.66 g/kg(纯水)、365.79 g/kg(无水乙醇)和344.59 g/kg(丙酮),是原始炉渣铁含量的4~6倍,是一步-湿法提取所得铁磁性物质铁含量的2~3倍,能够较好地对炉渣铁磁性物质进行富集。二步-湿法并干法提取方式对炉渣中铁的提取效率为63%~73%。XRD分析结果表明,铁磁性物质矿物组分主要包括磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)、单质铁(Fe)等含铁矿物组分,以及少量石英(SiO2)和钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)等不含铁矿物组分。以纯水、无水乙醇和丙酮作为提纯介质经二步提取所得的铁磁性物质中Fe0:Fe2+:Fe3+分别为10:35:55、12:43::45和9:33:59。     

Assessment of MSWI bottom ash organic carbon behavior: a biophysicochemical approach

In order to understand the influence of organic components on the behavior of municipal solid waste incinerator bottom ash, samples from five French incinerators have been analyzed and compared. Biological and physico-chemical experiments were coupled with a view to developing a new rapid assessment method of bottom ash quality. Bottom ash had different total organic carbon contents ranging from 8.8 g kg(-1) to 37.4 g kg(-1). A part of this organic carbon can be leached into the environment or provide a substrate for microbial activity. Samples showed really different behaviors regarding these processes. Comparative results of leaching tests and biodegradation experiments showed a positive correlation between dissolved organic carbon and microbial activity. However, quantities of biodegraded or leached carbon are not representative of the samples' total organic carbon content. Thermal analyses in oxidizing conditions have revealed the presence of two fractions of organic components, showing different thermal behaviors. The associated mass losses were measured and compared to dissolved organic carbon. One of the two fractions can be directly linked to the leachable and easily biodegradable organic matter fraction. Calorimetric test is then presented as a novel analysis method that allows to provide rapid and global information concerning the characteristics of organic matter in bottom ash and its possible short and long-term evolution.     

垃圾焚烧飞灰的石材化固化处理

为促进垃圾焚烧飞灰的无害化处理及资源化利用,提出了一种石材化固化处理方法,并对其产物的使用性能、毒物浸出特性及该方法的经济效益进行探索。结果表明:该处理方法利用C80PHC生产中高温、高压、高湿环境及磨细石英砂的存在使水泥水化产物转变为托贝莫来石,一方面提高混凝土的致密性及强度,减少毒物浸出通道;另一方面将毒物包容或固结在其石材化的晶格中,几乎杜绝了毒物浸出。同时其产物的脱模强度及高压蒸养强度均满足C80PHC的使用要求,从而确保了其资源化利用的可行性。石材化固化处理的处理成本仅约为108.1元/t,使用时也无需额外占用土地、增加设备和材料成本,因此有望在低成本条件下达到无害化处理的工艺水平,是一项经济、环保、可靠的创新技术。     

机械力活化固硫灰固化处理生活垃圾焚烧飞灰

为实现城市生活垃圾焚烧飞灰的安全处理,通过机械力化学法活化循环流化床燃煤固硫灰,探讨了球磨样品制备固化体的参数。并采用X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）手段对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化机制进行了研究。结果表明,当垃圾焚烧飞灰掺加比为60%,球磨转速为600 r·min-1,球磨时间为5 h,养护温度60 ℃时的固化体28 d和56 d抗压强度分别达到15.6 MPa和17.9 MPa,采用原子吸收光谱仪（AAS）测得固化体中Zn、Pb、Cu、Cd和Cr重金属浸出量均低于GB 5085.3-2007规定限值。XRD和FTIR表征结果表明,在水化过程中,该混合体系生成了水化硅酸钙（C—S—H）、斜方钙沸石和钙矾石（AFt）等水化产物,并且C—S—H凝胶可通过物理包裹的形式固化垃圾焚烧飞灰中重金属;斜方钙沸石和钙矾石以化学吸附的方式使垃圾焚烧飞灰中的重金属离子达到固化/稳定化效果,实现了垃圾焚烧飞灰中重金属的安全处理。     

飞灰热处理过程中基本特性研究

对不同粒径飞灰中重金属的分布情况进行了研究,并采用高温熔融管式电炉试验装置,对垃圾焚烧飞灰进行了高温热处理研究,探讨了热处理过程中飞灰减重率和重金属挥发率的变化规律,并对飞灰热处理后的收集物进行XRD实验。结果表明,Cd和Pb在小粒径飞灰中含量较高,Zn和Cu的分布与飞灰的粒径分布相似,Cr富集于相对较大粒径的飞灰中。热处理过程中,1 150 ℃和1 350 ℃时飞灰减重率增长快,而在650～1 050 ℃之间减重率增长缓慢,仅从8%增加至17%。飞灰中重金属经热处理后,挥发率依次为Pb＞Cd＞Cu＞Zn。XRD实验结果表明,Pb主要以双金属氯化物（KPb₂Cl₅）形式挥发。     

预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的研究

试验分析了垃圾焚烧飞灰的主要化学成分及矿物组成,探讨了预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的可能性.研究表明,垃圾焚烧飞灰主要由黏土类矿物组成,飞灰直接作为混合材参与水化过程会产生明显膨胀现象,加入30%(质量分数)飞灰制成的矿渣/飞灰试块在成型1 d脱膜时膨胀率达到15.7%,标准养护28 d后无侧压抗压强度只有12.4 MPa.对飞灰进行热活化预处理,900℃条件下活化效果最佳,同样的飞灰掺量下,试块在标准养护28 d后无侧压抗压强度达到46.0 MPa,膨胀现象消失,且碱胶凝材料中重金属稳定性良好.     

生活垃圾焚烧飞灰重金属的受热特性

研究了飞灰重金属在不同煅烧温度下的挥发情况及其存在形态.结果表明:重金属挥发能力由强到弱依次为Hg＞Pb＞As、Cd＞Zn＞Cr、Ni、Cu;其中Hg、Pb、As和Cd属易挥发重金属,在1 150 ℃时几乎全部挥发;Zn属较易挥发重金属,1 150 ℃时的挥发率在40%～50%;Cr、Ni和Cu属难挥发重金属,在1 150 ℃的挥发率不超过10%;在400～1 150 ℃,随温度的升高,部分Zn、Hg、Cu、Pb、Cd、Ni和As由可溶态向残渣态、铁锰氧化态转化;在400～900 ℃,随温度的升高Cr可溶态比例减少,而在900～1 150 ℃,随温度的升高其可溶态比例增加.     

水热条件下碳酰肼分解二噁英的研究

研究了保温温度为245、260℃水热条件下使用碳酰肼分解垃圾焚烧飞灰中二噁英的分解效果.结果表明,在高温水热条件下使用碳酰肼作为添加剂有利于二噁英的分解;在245、260℃下保温1 h,二噁英的分解率分别达到80%和90%以上,但二噁英毒性当量因2,3,7,8-TCDD的再生成减小很少,甚至增大;同时,在水热条件下,垃圾焚烧飞灰中的重金属取得了良好的稳定效果.     

垃圾焚烧飞灰综合利用研究进展

焚烧处理是解决日益增长生活垃圾的有效方法。垃圾焚烧产生的飞灰因含有大量的重金属等污染物而属危险废物 ,目前常采用的处理方法是填埋。本文就垃圾飞灰的综合利用研究现状进行了论述。从环境和技术的角度看 ,垃圾飞灰的预处理、水泥固化和玻璃化是目前飞灰综合利用的主要研究方向     

垃圾焚烧厂焚烧底灰的处理研究

系统地研究了常州市环境卫生综合厂垃圾焚烧车间的底灰。研究结果表明，根据中国现行的污染控制标准，该厂的底灰属于一般废物，可以以建筑垃圾的方式处理。但对底灰的分选和分类研究结果表明，底灰含有一定量的未燃烬的有机废物，也有一些可回收利用的废物。因此，底灰应该先分选后，再对无利用价值的渣土作填埋或其他处置。     

类柱试验中焚烧飞灰浸出特性研究

通过类柱试验研究焚烧飞灰的浸出规律.结果表明,随着流入系统中酸溶液体积的增加,系统pH先升高而后下降;在整个系统中,Ca的浸出质量浓度很高;Cr的浸出质量浓度要高于Cd、Cu、Zn、Pb和Ni,随着反应时间的推进,它们的浸出质量浓度都随着流入系统中酸溶液体积的增加而逐渐降低;在同一时间浸出质量浓度曲线上,从系统的上游到下游,浸出质量浓度呈增加趋势,如Cu的浸出质量浓度在系统上游(单元1)为60.2 μg/L,而在系统下游(单元10)为158.0 μg/L.     

调质对垃圾焚烧飞灰烧结处理的影响

为提高经磷酸预处理后的焚烧飞灰在烧结处理过程中的烧结体机械强度,研究了添加SiO2或粉煤灰进行调质,其添加比例对烧结温度和烧结体性能的影响。同时进一步研究了利用硼酸钠作为助熔剂对焚烧飞灰烧结试验影响。结果表明,在烧结温度为1 150℃时,添加30%或者更低比例的SiO₂,或添加20%比例的粉煤灰,焚烧飞灰烧结体已经具有足够的抗压强度和致密化程度。添加5%的硼酸钠时,坯体烧结温度在1 050℃,而添加10%的硼酸钠时烧结温度可降低至980℃。     

不同粒径垃圾焚烧飞灰金属形态分布比较研究

研究了华南地区某垃圾焚烧厂的除尘器飞灰的化学组成和粒径分布,并采用分级提取法对不同粒径飞灰中的重金属化学形态进行了研究。同时比较了华南、华东、西南地区以及台湾地区垃圾焚烧飞灰的筛下累积分布和不同粒径飞灰中各重金属组成。结果表明,飞灰的组要成分为：CaO、SiO2和SO3等;各地区75%的飞灰粒径都主要集中在38.5～75μm。华南地区各粒径飞灰中挥发性金属（Zn和Pb）含量明显高于其他金属。除Ni和Cr外,Cu、Zn、Pb和Cd含量随粒径减小呈先减少后增大的趋势。华南地区Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Cd的含量均高于其他地区（台湾地区除外）。Cu、Zn和Cd的弱酸提取态和可还原态含量较高。高于40%的水溶态Pb表明其对环境有较大潜在危害;40%Ni和Cr主要以残渣态存在,对环境的潜在影响较小。     

添加垃圾焚烧飞灰对烧结矿冶金性能的影响

焚烧已经成为处理城市生活垃圾的一种主要方法,而焚烧后所产生的垃圾飞灰由于其含有大量的有害物质,处理较为困难。为了探究冶金烧结法处理垃圾焚烧飞灰的可行性,将添加3%垃圾飞灰的冷固小球与其他矿石原料混合,进行烧结实验,并对添加垃圾焚烧飞灰后烧结矿的冶金性能进行了研究。实验结果表明,与基准样相比,烧结矿添加垃圾焚烧飞灰后其转鼓强度平均提高了9.51%,抗磨指数平均提高了9.47%,而其落下强度平均降低了3.79%。少量添加垃圾焚烧飞灰使得烧结矿的还原性提高了3.29%,而软融性和低温还原粉化性略微有所下降。总体来说,垃圾焚烧飞灰的添加并没有恶化烧结矿的冶金性能,且不影响后续冶炼工作的进行。     

流化床飞灰固化焚烧飞灰效果及微观分析

以深圳某垃圾焚烧厂焚烧飞灰为例分析了焚烧飞灰的性质和重金属毒性.结果表明,飞灰中 Pb 和 Cr 超出TCLP 阈值,必须进行稳定化处理.以流化床飞灰为主要成分配制固化材料,按不同比例掺人焚烧l￡灰进行固化实验,结果表明,实验范围内重金属固定效果良好.微观测试显示,固化过程主要产物有水化硅酸钙凝胶、钙矾石等,通过物理包胶、物理吸附、复分解沉淀反应和同晶替代等作用抑制重金属浸出.     

Cytotoxicity of the exhaust gas from a thermal reactor of MSWI baghouse ash

Baghouse ash from municipal solid waste incineration (MSWI) plant was heated from 25 degrees C to 800 degrees C under nitrogen in a fixed-bed reactor. The exhaust gas was passed sequentially through water, acetone and cyclohexane. The cytotoxicity testing of the three adsorbates was done with the MRC-5 cell line and the percentage cell survival was determined by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5(3-carboxymethoxyphenol)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) analysis. The highest level of toxicity of the exhaust gas was observed at 500 degrees C. The total cytotoxicity of the three adsorbates at any treatment temperature was found to be a function of the sum of organic carbon (TOC), inorganic carbon (IC) and molecular chlorine (Cl(2)), of which, molecular chlorine was quantitatively the greatest.     

电-Fenton法预处理糖蜜酒精废液厌氧发酵出水

糖蜜酒精废液厌氧发酵出水（以下简称厌氧发酵出水）有机物浓度高、色度大、可生化性差,是一种典型的难降解有机工业废水。为提高废水的可生化性,采用电Fenton工艺预处理糖蜜酒精废液厌氧发酵出水,研究了电Fenton反应中影响因子对废水COD去除速率和BOD5/COD（B/C）值的影响。结果表明,当初始pH调至3,电流密度0.6 mA·cm-2、H2O2（w/w,30%）投加量20 mL·L-1、极间距2 cm、反应90 min后,废水COD去除率达75%,B/C由0.113增大为0.479,废水可生化性得到显著改善。同时发现,分步投加H2O2效果优于反应初始时刻一次性投加,反应的前30 min内结束投加效果最好。为探索糖蜜酒精废液厌氧发酵出水的高效处理方法提供了有意的参考。     

矿渣高温固化垃圾焚烧飞灰中的重金属

垃圾焚烧飞灰由于含有大量重金属属于危险固体废物,重金属的浸出含量影响其资源化利用。模拟高炉矿渣在熔融状态下固熔部分飞灰,研究固熔体急冷后其重金属的浸出规律,采用SEM-EDS、XRD、FTIR研究固熔体固化重金属的机理。结果表明：重金属浸出量随着熔融温度的升高而减少,随着飞灰掺量的增加而增加,但浸出浓度远低于国家标准;SEM-EDS表明,主要重金属均出现在固熔体中;XRD证实有部分Zn以生成Ca2ZnSi2O7的形式被固化;FTIR的结果也表明固化的重金属影响了Si—O—Si键的周围环境。